第二章矿井空气流动的基本理论
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《通风安全学》课程复习思考题与习题安徽理工大学能源与安全学院安全工程系编二00六年三月《通风安全学》复习思考题与习题第一章矿井空气1-1地面空气的主要成分是什么?矿井空气与地面空气有何区别?1-2氧气有哪些性质?造成矿井空气中氧浓度减少的主要原因是什么?1-3矿井空气中常见的有害气体有哪些?《煤矿安全规程》对矿井空气中有害气体的最高容许浓度有哪些具体规定?1-4 CO有哪些性质?试说明CO对人体的危害以及矿井空气中CO的主要来源。
1-5防止井下有害气体中毒应采取哪些措施?1-6什么叫矿井气候条件?简述气候条件对人体热平衡的影响。
1-7何谓卡他度?从事采掘劳动时适宜的卡他度值为多少?1-8《煤矿安全规程》对矿井空气的质量有那些具体规定?1-9某矿一采煤工作面CO2的绝对涌出量为7.56m3/min,当供风量为850m3/min时,问该工作面回风流中CO2浓度为多少?能否进行正常工作。
1-10井下空气中,按体积计CO浓度不得超过0.0024%,试将体积浓度Cv(%)换算为0℃及101325Pa状态下的质量浓度Cm(mg/m3)。
第二章矿井空气流动基本理论2-1 说明影响空气密度大小的主要因素,压力和温度相同的干空气与湿空气相比,哪种空气的密度大,为什么?2-2 何谓空气的静压,它是怎样产生的?说明其物理意义和单位。
2-3 何谓空气的重力位能?说明其物理意义和单位。
2-4 简述绝对压力和相对压力的概念,为什么在正压通风中断面上某点的相对全压大于相对静压;而在负压通风中断面某点的相对全压小于相对静压?2-5 试述能量方程中各项的物理意义。
2-6 在用压差计法测定通风阻力,当两断面相等时,为什么压差计的读数就等于通风阻力?2-7 动能校正系数的意义是什么?在通风工程计算中为什么可以不考虑动能系数?2-8 分别叙述在单位质量和单位体积流体能量方程中,风流的状态变化过程是怎样反映的?2-9 为什么风道入口断面的绝对全压可认为等于入口外面的大气压(或绝对静压),风道出口断面的绝对静压等于出口外面的大气压(或绝对静压)?2-10 抽出式通风矿井的主要通风机为什么要外接扩散器?扩散器安装有效的条件是什么?2-11 作为通风动力的通风机全压在克服风道通风阻力中起什么作用?已知通风机的进出口断面上的全压如何求算通风机全压?2-12 用压差计法测定通风阻力时,如果胶皮管中的空气温度大于井巷中的空气温度,测出的压差是否等于通风阻力?偏大还是偏小?=12.1324N/m3)γ=1.2380kg/m3,v=0.8078m3/kg,ρ为75%,求空气的密度、比容和重率。
矿井通风基本理论知识第一章矿井空气第一节矿井空气的主要成分矿井空气主要由氧气(O2)、氮气(N2)、二氧化碳CO2组成,它们的体积百分比分别是20.96%、79%、0.04%一、氧气(O2)无色、无味、无臭的气体,比空气略重(对空气的相对密度是1.05)能助燃和帮助人呼吸。
《煤矿安全规程》第103条规定:按井下同时工作的最多人数计算,每人每分钟供给的风量不得少于4m3 ;第100条规定:采掘工作面的进风流中,氧气浓度不得低于20%;人在一般情况下,在休息时的需氧量为0.2~0.4L/min ;在工作时的需氧量为1~3L/min 。
O2浓度为17%时静止时无影响,工作时呼吸困难心跳强烈一五%时呼吸及心跳加快,无力进行劳动10-12%时失去知觉,昏迷,有生命危险6-9%时短时间内失去知觉,呼吸停止,死亡二、氮气无色、无味、无臭的惰性气体,相对空气密度为0.97,矿井中主要用于灭火。
矿井中的主要来源于井下爆破、有机物腐烂以及煤岩中涌出。
三、二氧化碳CO2CO2无色、略带酸味的气体,比空气重常积聚于巷道的底板,易溶于水,略带毒性。
当空气中CO2浓度增高时会降低O2浓度使人窒息。
主要来源:人员呼吸、氧化、燃烧、爆炸、煤岩中涌出《煤矿安全规程》规定:采掘工作面进风流中CO2浓度不得超过0.5%;矿井总回风或一翼回风巷中,浓度超过0.75%时必须立即查明原因进行处理;采区回风巷、采掘工作面回风巷中浓度超过1.5%时,采掘工作面风流中浓度达到1.5%时,都必须停止工作,撤出人员,采取措施进行处理。
四、矿井空气的检测方法取样分析法用气相色谱仪在化验室进行,精确但操作复杂、时间长,一般用于井下火区成分检测或需要精确测定空气成分的场合。
快速测定法便携式仪器(O2);比长式检测管第二节矿井空气中的有害气体矿井中的有害气体有一氧化碳(CO)、硫化氢(H2S)、二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)、氨气(NH3)、氢气(H2)、甲烷(CH4)等。
第一章矿井空气矿井通风:利用机械或自然通风为动力,使地面空气进入井下,并在井巷中做定向和定量地运动,最后将污浊空气派出矿井的全过程。
矿井空气: 地面空气进入矿井以后干空气:指完全不含有水蒸汽的空气,由氧、氮、二氧化碳、氩、氖和其他一些微量气体所组成的混合气体。
湿空气:地面空气是由干空气和水蒸汽组成的混合气体矿井空气主要成分的质量(浓度)标准:采掘工作面进风流中的氧气浓度不得低于20%;二氧化碳浓度不得超过0.5%;总回风流中不得超过0.75%;当采掘工作面风流中二氧化碳浓度达到1.5%或采区、•采掘工作面回风道风流中二氧化碳浓度超过1.5%时,必须停工处理。
空气中常见有害气体:CO、NO2、SO2、NH3、H2、H2S矿井气候:矿井空气的温度、湿度和流速这三个参数的综合作用状态衡量矿井气候的指标:1.干球温度2.湿球温度3.等效温度4.同感温度5.卡他度第二章矿井空气流动基本理论空气主要屋里参数:1.温度生产矿井采掘工作面的空气温度不得超过26ºC,机电硐室的空气温度不得超过30ºC。
2.压力空气的压力也称为空气的静压。
3.密度、比容单位体积空气所具有的质量称为空气的密度:空气的比容是指单位质量空气所占有的体积。
(内摩擦力)以阻止相对运动,5.湿度绝对湿度:每立方米空气中所含水蒸汽的质量叫空气的绝对湿度。
相对湿度:单位体积空气中实际含有的水蒸汽量(ρV)与其同温度下的饱和水蒸汽含量(ρS)之比。
露点:温度下降,其相对湿度增大,冷却到φ=1时的温度。
含湿量:含有1kg干空气的湿空气中所含水蒸汽的质量(kg)。
6.焓内能u和压力功PV之和。
静压:当空气分子撞击到器壁上时就有了力的效应,这种单位面积上的效应称为静压。
静压特点:a.无论静止的空气还是流动的空气都具有静压力;b.风流中任一点的静压各向同值,且垂直于作用面;c.风流静压的大小(可以用仪表测量)反映了单位体积风流所具有的能够对外作功的静压能的多少。